JP2584062B2 - 積層型光ディスク，光情報記録再生装置およびその情報記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光ディスクに情報を記録再生する光情報記録
再生装置および光ディスクにかかり、特に積層型光ディ
スクおよび積層型光ディスクへの情報の記録再生を行う
光情報記録再生装置およびその情報記録再生方法に関す
るものである。

従来の技術 近年、光ディスクメモリ技術は磁気記録に比較して大
幅な高記録密度と大容量化が可能な技術として注目さ
れ、各所で研究されている。

光ディスクは、その大容量性とディスクの可換性の点
で従来の磁気ディスクにない特徴があることは良く知ら
れている。しかしながら、昨今の磁気ディスクの性能改
善の結果、5.25インチで約750MB、3.5インチで約250MB
の製品開発が発表されている。

光ディスクと磁気ディスクのメモリ容量を比較すると
次のようになる。

（１）線記録密度は、同程度か磁気ディスクがやや優
る。

（２）トラック密度は、光ディスクが数倍から10倍程度
高い。

（３）記録面数は、光ディスクの一面（２面あるが光デ
ィスクを裏返す必要があるので、オンラインメモリ容量
としては一面に相当する。）に対して、磁気ディスクは
10面以上である。

以上から、光ディスクはトラック密度で優位である以
外、勝る点はなく、特に記録面数の差が決定的で、装置
メモリ容量として比較する優位性はほとんどない状況に
ある。

従来の光ディスクの両面に情報を記録再生する光情報
記録再生装置としては、例えば、特開昭63−319072号に
示されている。

第８図は、この従来の光情報記録再生装置の構成図を
示すものであり、51は光ディスク、17はモータ、52はコ
リメート光53を出射する固定光学部、７は可動光学部3
4、35に選択的に固定光学部52のコリメート光53を分配
する光分配部、34、35はレーザ光53を光ディスク51の表
裏の信号記録トラックに集光させる可動光学部、36、37
は可動光学部34、35を光ディスク51の半径方向に移送し
て目的トラックを検索するためのリニアモータ、38、39
はリニアモータ36、37を案内するレール、18はレーザ、
19はレーザ18の出射光を円形断面の平行光に整形するコ
リメートレンズ系、21は光ディスク51からの反射光をレ
ーザ18に戻さないで、フォトディテクタ23に反射して信
号を検出するための偏光ビームスプリッタ、23は光ディ
スク51からの反射光を受光してサーボ信号や再生信号を
検出するフォトディテクタ、24はフォトディテクタ23の
信号を増幅処理するヘッドアンプ、40はコリメート光53
に一定の位相回転を与える可変位相板、41は偏光ビーム
スプリッタ、42はλ/4板、43は全反射プリズム、44はλ
/4板である。45、46はコリメート光を光ディスク51のト
ラックに集光する絞りレンズ、47、48は全反射プリズ
ム、49、50は絞りレンズ45、46をフォーカシングやトラ
ッキングするために動かすアクチュエータ、53はコリメ
ート光、105はヘッドアンプ24で検出したサーボ誤差信
号、104は光ディスク51からの再生信号である。

以上のように構成された光情報記録再生装置につい
て、以下その動作を説明する。レンズ19でコリメートさ
れたレーザ18のコリメート光53は光分配光学部７に入射
する。いま、可動光学部35でデータを記録再生する時を
考えると、可変位相板40はλ/2の位相回転をコリメート
光53に与え、偏光ビームスプリッタ41で全反射され、全
反射プリズム43、λ/4板44を経由して可動光学部35の全
反射プリズム48に入射する。全反射プリズム48で反射さ
れたコリメート光は、絞りレンズ46で光ディスク51の表
面トラックに集光される。絞りレンズ46は、光ディスク
51からの反射光をフォトディテクタ23で光電変換し、ヘ
ッドアンプ24のサーボ誤差信号105でアクチュエータ50
を駆動することでトラック上に常にレーザ光をフォーカ
スし、またトラッキングさせる。このとき、固定光学部
52のレーザ18をデータ信号で記録パワーレベルで強度変
調すると反応したトラックにデータが記録される。

また、可動光学部34でデータの記録再生を行うとき
は、可変位相板40は０位相として作用せしめて、コリメ
ート光53を偏光ビームスプリッタ41をそのまま透過させ
る。λ/4板42を透過したコリメート光は、可動光学部34
の全反射プリズム47で反射され、絞りレンズ49で光ディ
スク51の裏面トラックに集光される。可動光学部35と同
じように絞りレンズ45をサーボ誤差信号105を使ってア
クチュエータ45を駆動して、レーザ光をトラック上にフ
ォーカス／トラッキングする。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、光分波部で光デ
ィスクの記録再生面を表面から裏面、または裏面から表
面に切替えたとき、トラックへのフォーカスサーボ、次
いでトラッキングサーボの引き込みおよびトラックの検
索に数ミリ秒から100ミリ秒程度の処理時間がかかって
しまう。このため、積層記録面を磁気ディスクのシリン
ダーと同様に扱って検索回数を少なくして装置のスルー
プットを高めることができないという課題を有してい
た。

また、積層記録面の処理をまず一面の記録面の記録再
生を行ったのち、次の記録面を記録再生する場合におい
ても次の記録面に移るとき、上記と同様なサーボおよび
トラック検索処理が必要で連続的に情報を記録再生する
ことができないという課題を有していた。

一方、全ての記録面に独立したレーザ光源を含む光ヘ
ッドおよび処理回路系を具備すれば上記の課題は解決で
きるが、装置の大型化、複雑化および経済性に課題があ
った。

本発明はかかる点に鑑み、情報の記録再生が高速に行
えるディスク状記録面を複数枚積層した積層型光ディス
クおよび積層型光ディスクに情報を記録再生する光情報
記録再生装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
れたトラックからなるディスク状記録面がディスク回転
軸に始端ディスク記録面のセクタ位置を基準に回転方向
に一定角度をずらして固定した積層型光ディスク、ある
いは、ディスク状記録面がスパイラル状のトラックを有
し、ディスク回転軸に始端ディスク状記録面から順次、
積層するディスク状記録面毎にスパイラルの巻き方と方
向を反転したディスク状記録面を積層した積層型光ディ
スクである。

本発明は、情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
れたトラックからなるディスク状記録面をＮ面積層した
光ディスクと、レーザ光源・コリメート光学系・反射光
学系および反射光検出系からなる一つの固定光学手段
と、固定光学手段で発生されたコリメート光をディスク
状記録面のそれぞれに集光するＮ個の絞り光学手段と、
コリメート光をＮ個の絞り光学手段の一つに選択的に分
配する光分配手段と、絞り光学手段の絞り光を前記記録
面のトラックにフォーカス・トラッキングするサーボ手
段と、絞り光学手段を所定のトラックに送る検索手段
と、一系統の情報記録再生手段とう構成を備えたもので
ある。

また、本発明は、ディスク状記録面をＮ面積層して固
定した光ディスクと、レーザ光源・コリメート光学系・
反射光学系および反射光検出系とからなる二つの固定光
学手段と、固定光学手段で発生されたコリメート光をデ
ィスク状記録面のそれぞれに集光するＮ個の絞り光学手
段と、コリメート光をＮ個の絞り光学手段の２つに同時
に選択的に分配する光分配手段と、絞り光学手段の絞り
光を前記記録面のトラックにフォーカス・トラッキング
するサーボ手段と、絞り光学手段を所定のトラックに送
る検索手段と、情報を所定のセクタに記録再生する二系
統の情報記録再生手段という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成により、積層型光ディスクのデ
ィスク状記録面を順次連続的に記録再生するときに、次
にアクセスするディスク状記録面の目的セクタが絞り光
学手段のビーム位置を通過するまでの待ち時間内にディ
スク状記録面の所定のトラックへのフォーカス・トラッ
キングおよびトラック検索を完了できるので連続的な情
報の記録再生が行える。

また、光分配手段は、情報を記録再生中のディスク状
記録面と、次に情報を記録再生するディスク状記録面と
に固定光学手段からの二つのコリメート光を該当する絞
り光学手段に分配することによってフォーカス・トラッ
キング引き込み制御および目的トラック検索のために必
要な時間ロスがなくなり、情報の記録再生を連続的に行
なえる。

実施例 以下本発明の一実施例の光情報記録再生装置と積層型
光ディスクについて、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例における光情報記録
再生装置の構成図である。

第１図において、1a、1bは、（以降、まとめて１と記
す。また同様な番号についても同じ記述を使う。）モー
タ17のディスク回転軸54に積層して固定した光ディス
ク、2a、2b、2c、2dはそれぞれ光ディスク1a、1bの記録
面♯１、♯２、♯３、♯４、3a、3b、3c、3dは記録面２
にレーザ光を集光する光ヘッド、４は光ヘッド３を支持
するレバー、５はレバー４で光ヘッド３を支持する支持
部、６は支持部５を移送して光ヘッド３を目的トラック
にアクセスしてそのトラックを保持するリニアモータ、
７は選択的に固定光学部８からのコリメート光15を特定
の光ヘッド３に分配する光分配部、８はオリメート光を
発生する固定光学部、９は固定光学部８のコリメートレ
ンズを微動してフォーカス制御を行うフォーカス制御回
路、10は光分配部７によってコリメート光15を光ヘッド
３に入射するビーム16a、16b、16c、16dのいずれかに分
配するヘッド切替え制御回路、11はリニアモータ６によ
って光ヘッド３を目的トラックにアクセスするリニアモ
ータ制御回路、12は固定光学系７からのサーボ誤差信号
105によってリニアモータ６を微動して所定のトラック
をトラッキングするトラッキング制御回路、13は入力デ
ータ100の変調をして変調信号103および再生信号104を
復調して出力データ101として出力するデータ変復調回
路、14は目的セクタへのデータ記録再生を制御するゲー
ト信号107を発生するセクタ制御回路、15はコリメート
光、16a、16b、16c、16dは光分配部７で光ヘッド13a、1
3b、13c、13dに分配する光ビーム、17は光ディスク１を
回転させるモータ、54はモータ17のスピンドルに固定さ
れたディスク回転軸である。100は光ディスク１に記録
する入力データ、101は光ディスク１から再生した出力
データ、102はトラックセクタの位置を指定するアドレ
ス信号、103は変調データ、104は光ディスクからの再生
信号、105はフォーカスやトラッキングのサーボ誤差信
号、106は再生アドレス信号、107は目的のセクタが検出
されたことを示すセクタゲート信号、108は固定光学部
８のフォーカス用アクチュエータを駆動するフォーカス
駆動信号である。

上記のように構成された、積層型光ディスクに情報を
記録再生する光情報記録再生装置について、以下その動
作を説明する。

アドレス信号102は、ヘッド切替え制御回路10、リニ
アモータ制御回路11、セクタ制御回路14に印加され、光
ヘッド３の選択、フォーカス・トラッキング制御、トラ
ック検索、セクタ検出およびデータ記録再生という動作
を行う。

以下光ヘッド3aが選択された場合を例に、その動作を
説明する。

（１）光分配部７はアドレス信号102で固定光学部８の
コリメート光15を選択し、光ビーム16aを所定の光ヘッ
ド3aに入射する。

（２）光ヘッド3aのレーザ光は光ディスク1aの記録面♯
１、2aで反射され、固定光学部８でサーボ誤差信号105
として検出され、フォーカス制御回路９に入力される。
フォーカス制御回路９は固定光学部８にフォーカス駆動
信号108を送出し、アクチュエータを駆動して、光ヘッ
ド3aにフォーカス制御をかける。

（３）トラッキング制御回路12はトラックにトラッキン
グ制御をかける。

（４）リニアモータ制御回路11はリニアモータ６を移動
して、アドレス信号102の指示するトラックを再生アド
レス信号106を参照しながら検索する。

（５）セクタ制御回路14が目的セクタを検出するとセク
タゲート信号107がデータ変復調回路13に出力される。
データ記録では、入力データ100がデータ変復調回路13
で変調されて、変調データ信号103として固定光学部８
に印加される。固定光学部８のレーザは、変調データ信
号103で強度変調されて、光ヘッド3aで記録面♯１、2a
の所定のセクタにデータを記録する。データ再生では、
セクタゲート信号107によって固定光学部８で光学ヘッ
ド3aが記録面♯１、2aからの反射光を光電変換した再生
信号104をデータ変復調回路13で復調して、出力データ1
01として出力する。

（６）次に、アドレス信号102が光ヘッド3bを指示する
と、ヘッド切替え制御回路10は光分配部７を制御して、
コリメート光15をビーム16bに出力する。

（７）以下上記した同様にして所定のデータの記録再生
を行う。

以上のように、本実施例によればＮ枚（Ｎ≧２）の記
録面を積層した積層型光ディスクの情報記録再生を一つ
の固定光学系とＮ個の光ヘッド（絞り光学部）および固
定光学部で発生したコリメート光を光ヘッドに選択的に
分配する光分配部を設けることによって、簡単な構成で
極めてメモリ容量が大きくかつ経済的な光情報記録再生
装置を実現することができる。

第２図は、第１図に示した固定光学部８の一実施例の
構成図である。第２図において、18はレーザ、19はレー
ザ18の出射光を円形断面の平行光に整形するコリメート
レンズ系、20はコリメートレンズ系19をフォーカス駆動
信号108で駆動してコリメート光15を収束あるいは発散
させて、光ヘッド３の絞り光を記録面２にジャストフォ
ーカスするためのフォーカス用アクチュエータ、21はλ
/4板22によって光ディスク１からの反射光の波面を回転
させて、レーザ18に戻さないでフォトディテクタ23に反
射して信号を検出するための偏光ビームスプリッタ、22
はλ/4板、23は光ディスク１からの反射光を受光してサ
ーボ誤差信号105や再生信号104を検出するフォトディテ
クタ、24はフォトディテクタ23の信号を増幅処理するヘ
ッドアンプ、25は信号103でレーザ18を強度変調するレ
ーザ駆動回路である。

第３図は、第１図に示した絞り光学部である光ヘッド
３の実施例の構成図である。第３図において、26は全反
射プリズム、27は光ビーム16を光ディスクの記録面２に
サブミクロンオーダーに集光する絞りレンズである。光
分配部７で選択された光ビーム16は、全反射プリズム26
で反射され、絞りレンズ27で記録面２に集光する。記録
面２の面振れによる焦点位置のずれは、光ビーム16の入
射角度を平行光からわずかに発散あるいは収束さすよう
に第２図に示したアクチュエータ20でコリメートレンズ
系19を微動して行う。

以上のように、第２図、第３図に示した実施例によれ
ば、一系統の固定光学部からのコリメート光を絞りレン
ズと全反射プリズムからなるＮ個の光ヘッドの一つに分
配して、選択された一つの光ヘッドで所定の記録面に情
報を記録再生することで光学系の構成が簡素化・小型化
できる。

第４図は、第１図に示した光情報記録再生装置に適用
される積層型光ディスクの記録面の構成の第１の実施例
を示す図である。

第４図において、S1、S2、・・・、S8はトラック当り
のセクタを示し、特にセクタID（アドレスを記録したセ
クタ識別子）を示している。記録面♯１、2aを基準に、
記録面♯２、2bは２セクタ相当セクタ番号をずらして配
置され、さらに記録面♯３、2cは記録面♯２、2bに対し
て２セクタ、記録面♯４、2dは記録面♯３、2cに対して
２セクタずらしてモータ17のディスク回転軸54に固定さ
れている。すなわち、隣合う記録面は（記録面♯１と♯
４も隣りと考えて）、それぞれ一定セクタ数（ここで
は、２セクタ）回転してディスク回転軸54に固定して積
層される。第４図の矢印を付加した状態遷移線は、記録
面♯１、2aのセクタS1から８セクタ分のデータD1〜D8を
セクタのデータ部に連続的に記録再生するセクタアクセ
ス履歴を示している。状態遷移線は、記号○、□、△な
どでお互いの連結を示した。

第１図の実施例の光情報記録再生装置における第４図
に示した積層型光ディスクの情報記録動作を以下に説明
する。

光ヘッド3aで記録面♯１、2aのセクタS1へデータD1を
記録したあと、光ヘッド3bに切替えて記録面♯２、2bの
サーボ引き込み・トラック検索を行い、次のセクタS2に
データD2を記録する。記録面♯２、2bの記録あと、光ヘ
ッド3cに切替えサーボ引き込み・トラック検索処理を行
ったあと、セクタS3にデータD3を記録、・・・、記録面
♯４、2dに光ヘッド3dでセクタS8にデータD8を記録、と
いうように光ヘッド３の切替えとサーボ引き込み・トラ
ック検索処理を２セクタ相当の期間内に処理して連続的
にデータを記録する。データ再生動作も同様である。

第５図は、第１図に示した光情報記録再生装置に適用
される積層型光ディスクの記録面の構成の第２の実施例
を示す図である。

第５図において、S1、S2、・・・、S6はトラック当り
のセクタを示している。記録面♯１、2aを基準に、記録
面♯２、2bは（一回転／記録面数）相当の角度（期間Ｔ
に相当）回転して配置され、さらに記録面♯３、2cは記
録面♯２、2bに対して期間Ｔ、記録面♯４、2dは記録面
♯３、2cに対して期間Ｔだけずらしてモータ２の回転軸
に固定されている。すなわち、隣合う記録面は、それぞ
れ一定角度（時間で現すと期間Ｔ）だけ回転方向にずら
して回転軸に固定される。第５図の矢印を付加した状態
遷移線は、記録面♯１、2aのセクタS1から６セクタ分の
データを連続的にデータを記録するセクタアクセスの履
歴を示している。

第１図の実施例において、第５図の積層光ディスクに
データを記録する動作を説明する。

光ヘッド3aで記録面♯１、2aのセクタS1へデータD1を
記録したあと、光ヘッド3bに切替えて記録面♯２、2bに
サーボ引き込み・トラック検索を行い、記録面♯２、2b
のセクタS2にデータD2を記録する。記録面♯２、2bに記
録したあと、光ヘッド3cに切替えサーボ引き込み・トラ
ック検索処理を行ったあと、記録面♯３、2cのセクタS3
にデータD3を記録、・・・、光ヘッド3bで記録面♯２、
2bのセクタS6にデータD6を記録、というように光ヘッド
３の切替えとサーボ・トラック検索処理を期間Ｔ内に処
理して連続的にデータを記録する。データ再生動作も同
様である。

第５図は、トラック当りのセクタ数が記録面数Ｎで割
り切れない場合で、記録面間のずれ（相対回転角度）を
同一にして光ヘッドのセクタ回転待ち時間の均等化を図
っている。

以上のように第４図、第５図の実施例によれば、記録
面をお互いに一定セクタ数あるいは記録面数分の一に相
当する角度回転して積層しているので、記録面の切り替
える際の光ヘッドが記録再生動作可能になる準備時間が
取れるので、不用な回転待ちを生じることなく、高速か
つ一定したデータ転送速度でのデータの記録再生ができ
る。

すなわち、積層した記録面の同一半径のトラックを磁
気ディスクのシリンダと同様に処理するときの課題であ
る、光ヘッドへの光ビームの分配切替え時のサーボ引込
みとトラック検索に要する処理を記録面間のセクタ位置
を一定角度ずらして固定することによって吸収できる。

第６図は、本発明の第２の実施例における光情報記録
再生装置の構成図である。第６図において、第１図と同
じ番号・記号は第１図の構成要素と同じものを表す。28
は第１図の８に相当し、第１のコリメート光29を発生す
る第１の固定光学部、29は第１の固定光学部28で発生さ
れたコリメート光、30は第２のコリメート光31を発生す
る第２の固定光学部、31は第２の固定光学部30で発生さ
れたコリメート光、32はコリメート光29、31を光ビーム
16a、16b、16c、16dのいずれか２つに選択的に出力し、
光ヘッド3a、3b、3c、3dの２つを同時に記録再生可能に
する光分配部、33は固定光学部28、30のコリメートレン
ズを駆動してフォーカス制御を行うフォーカス制御回
路、109、110はそれぞれ固定光学部28、30からのサーボ
誤差信号、111、112はそれぞれ固定光学部28、30へのフ
ォーカス駆動信号である。

上記のように構成された光情報記録再生装置につい
て、以下その動作を説明する。

アドレス信号102はヘッド切替え制御回路10、リニア
モータ制御回路11、セクタ制御回路14に入力され、４つ
の光ヘッド３からの２つの光ヘッドの選択、選択された
光ヘッド３のフォーカス・トラッキング制御、トラック
検索、セクタ検出とデータ記録再生という動作を行う。

以下、光ヘッド3a、3bが選択された場合を例に、その
データ記録動作を説明する。

（１）光分配部32はアドレス信号102で固定光学部28、3
0からのコリメート光29、31を選択し、光ビーム16a、16
bを所定の光ヘッド3a、3bに入射する。

（２）光ヘッド3aのレーザ光は、光ディスク1aの記録面
記録面♯１、2aで反射され、固定光学部28でサーボ誤差
信号109として検出されてフォーカス制御回路33に入力
される。フォーカス制御回路33は固定光学部28にフォー
カス駆動信号111を送出し、光ヘッド3aにフォーカス制
御をかける。

光ヘッド3bのレーザ光は、光ディスク1bの記録面♯２、
2bで反射され固定光学部30でサーボ誤差信号110として
検出されてフォーカス制御回路33に入力される。フォー
カス制御回路33は、固定光学部30にフォーカス駆動信号
112を送出し、光ヘッド3bにフォーカス制御をかける。

（３）次に、トラッキング制御回路12は光ディスク3a、
3bを記録面♯１、♯２のトラックに追従させるトラッキ
ング制御をかける。

（４）リニアモータ制御回路11は、リニアモータ６を移
動してアドレス信号102の指示するトラックを再生アド
レス信号106を参照しながら検索する。

（５）セクタ制御回路14が目的セクタを検出すると、セ
クタゲート信号107がデータ変復調回路13に出力され
る。データ記録では入力データ100がデータ変復調回路1
3で変調されて、変調データ信号103が第１の固定光学部
28に印加される。固定光学部28のレーザは変調データ信
号103で強度変調されて、光ヘッド3aで記録面♯１、2a
の所定のセクタにデータD1を記録する。

（６）次に、アドレス信号102とヘッド切替え制御回路1
0は光分配部32を制御して、コリメート光29をビーム16c
に出力し、（１）−（４）で述べたと同様な処理を行っ
て、光ヘッド3cを常に記録面♯３、2cの記録再生が行え
る状態にする。

（７）第２の固定光学部30のレーザは、次セクタの変調
データ信号103で強度変調されて、光ヘッド3bで記録面
♯２、2bの所定のセクタにデータD2を記録する。

（８）次に、アドレス信号102とヘッド切替え制御回路1
0は光分配部32でコリメート光31をビーム16dに出力し、
光ヘッド3dがいつでも記録面♯４、2dの記録再生が行え
る状態にする。

（９）第１の固定光学部28のレーザは、次セクタの変調
データ信号103で強度変調されて、光ヘッド3cで記録面
♯３、2cの所定のセクタにデータD3を記録する。

（10）以下、上記と同様にデータD4、D5、・・・と記録
する。

以上のように、固定光学部28、30からの２つのコリメ
ート光29、31を交互に光ヘッド３に分配することによっ
て、一つの光ヘッドが記録再生動作をしている間に残り
の光ヘッドが次の記録面への記録再生準備をすること
で、光ヘッドのフォーカス・トラッキング制御あるいは
トラック検索などの光ディスク固有の処理を同時並列的
に行うことによって、積層型光ディスクへの情報の記録
再生を途切れることなく連続的に行うことができる。

第７図は、第１図の光情報記録再生装置で積層型光デ
ィスクの情報記録再生を高速に行う第３の実施例の記録
再生方法と積層型光ディスクの構成を示す図である。

以下同図における情報の記録再生動作を第１図を参照
して説明する。

まず、記録面♯１、2aの内周トラックから情報の記録
が外周トラックに向かって光ヘッド3aによって行われ
る。記録面♯１、2aの記録が終了すると、光ヘッド3bで
記録面♯２、2bの外周から内周トラックに向かって情報
を記録し、記録面♯２、2bが終わると、光ヘッド3cで記
録面♯３、2c、さらに光ヘッド3dで記録面♯４、2dとい
うように面順次に情報の記録を行う。

光ディスク１の記録面♯１、♯２、♯３、♯４は、モ
ータ17のディスク回転軸54に固定されているので各記録
面のスパイラルトラック溝は、記録面♯１と♯２、♯３
と♯４でそれぞれ右巻・左巻と逆巻スパイラルでかつス
パイラルの方向が内周向き・外周向きと逆向きの２種類
の記録面をそれぞれ積層したものである。

以上のように、相異なるスパイラルトラックを有する
記録面を交互に積層した積層型光ディスクを記録面順番
に記録再生して行くことによって、光ヘッドはストロー
クの長いトラック検索を必要としないので、大容量の順
次構成データを高速度で記録できる。

以上の実施例では、トラック当りのセクタ数が一定の
CAV（Constant Angular Velocity）方式を例に取って述
べたが、トラックの記録密度がほぼ一定にするために内
周部から外周部にセクタ数を増加したMCAV（Modified C
onstant Angular Velocity）方式にしてもよい。

また、実施例ではトラッキング制御は複数の光ヘッド
を一体として行う例を示したが、記録面のトラックピッ
チ精度や光ヘッドの取り付け精度によって、十分な制御
性能が得られないときは、各光ヘッドに独立にトラッキ
ング制御をかければよいことはいうまでもない。

また、以上で示した実施例は、本発明の説明に必要な
最低限の構成要素を示したに過ぎず、光ディスクのエラ
ー訂正を行うエラー訂正符号の付加とエラー訂正回路な
ど必要に応じて使用されることは当然である。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、複数の記録面を
積層した積層型光ディスクの情報記録再生を一系統また
は２系統の固定光学手段から発生したコリメート光を記
録再生する記録面の絞り光学手段からなる光ヘッドに選
択的に分配する光分配手段を設けることによって、極め
て記憶容量が大きく、簡単で経済的な光情報記録再生装
置を実現することができ、その実用的効果は大きい。

また、記録面をお互いに一定角度回転して固定して積
層することにより、固定光学系のコリメート光の光ヘッ
ドへの分配による不用な回転待ちをなくし、高速かつ一
定したデータ転送速度でのデータの記録再生ができ、更
に２種類のスパイラルトラックを形成した記録面を交互
に積層した積層型光ディスクを記録面順番に記録再生し
て行くことによって、ストロークの長いトラック検索を
不要として、大容量の順次構成データを高速度で記録で
きるなど、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光情報記録再生
装置の構成図、第２図は第１図の固定光学部の一実施例
の構成図、第３図は第１図の絞り光学部である光ヘッド
の一実施例の構成図、第４図は本発明の積層型光ディス
クの記録面の構成の第１の実施例を説明する説明図、第
５図は積層型光ディスクの記録面の構成の第２の実施例
を説明する説明図、第６図は本発明の第２の実施例にお
ける光情報記録再生装置の構成図、第７図は第３の実施
例の記録再生方法と積層型光ディスクの構成を示す説明
図、第８図は従来の光情報記録再生装置の構成図であ
る。 1a,1b,51……光ディスク、2a,2b,2c,2d……記録面♯
１、♯２、♯３、♯４、3a,3b,3c,3d……光ヘッド、４
……レバー、５……支持部、6,36,37……リニアモー
タ、7,32……光分配部、8,52……固定光学部、9,33……
フォーカス制御回路、10……ヘッド切替え制御回路、11
……リニアモータ制御回路、12……トラッキング制御回
路、13……データ変復調回路、14……セクタ制御回路、
15,29,31,53……コリメート光、16a,16b,16c,16d……光
ビーム、17……モータ、18……レーザ、19……コリメー
トレンズ系、20,49,50……アクチュエータ、21,41……
偏光ビームスプリッタ、22,42,44……λ/4板、23……フ
ォトディテクタ、24……ヘッドアンプ、25……レーザ駆
動回路、26,43,47,48……全反射プリズム、27,45,46…
…絞りレンズ、28……第１の固定光学部、30……第２の
固定光学部、34,35……可動光学部、38,39……レール、
40……可変位相板、54……ディスク回転軸、100……入
力データ、101……出力データ、102……アドレス信号、
103……変調データ、104……再生信号、105……サーボ
誤差信号、106……再生アドレス信号、107……セクタゲ
ート信号、108……フォーカス駆動信号、109,110……サ
ーボ誤差信号、111,112……フォーカス駆動信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 泰宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−282733（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−285243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313360（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
   れたトラックを有するディスク状記録面をディスク回転
   軸に複数面積層して固定した光ディスクにおいて、 前記複数面積層されたディスク状記録面を順次、回転方
   向にずらして固定し、前記積層されたディスク状記録面
   のセクタ番号が積層方向に一定セクタ数ずつシフトして
   整列されたことを特徴とする積層型光ディスク。
2. 【請求項２】情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
   れたトラックを有するディスク状記録面をディスク回転
   軸に複数積層して固定した積層型光ディスクにおいて、 前記ディスク状記録面を順次、回転方向に積層記録面数
   分の１回転相当角度を回転させて前記ディスク状記録面
   を固定したことを特徴とする積層型光ディスク。
3. 【請求項３】情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
   れたトラックを有するディスク状記録面をディスク回転
   軸に複数積層して固定した積層型光ディスクにおいて、 前記ディスク状記録面はスパイラル状のトラックを有
   し、前記ディスク記録面毎にスパイラルの巻き方と方向
   が反転するようにディスク状記録面を積層した請求項１
   または２のいずれかに記載の積層型光ディスク。
4. 【請求項４】情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
   れたトラックを有するディスク状記録面をディスク回転
   軸にＮ面（Ｎ≧２）積層して固定した積層型光ディスク
   にレーザ光を集光して信号を記録再生する光情報記録再
   生装置において、レーザ光源とコリメート光学系と反射
   光学系および反射光検出系とを有する一つの固定光学手
   段と、前記固定光学手段で発生されたコリメート光を前
   記ディスク状記録面のそれぞれに集光するＮ個の絞り光
   学手段と、前記コリメート光を前記Ｎ個の絞り光学手段
   の内の一つに選択的に分配する光分配手段と、前記絞り
   光学手段の絞り光を前記記録面のトラックにフォーカス
   ・トラッキングするサーボ手段と、前記絞り光学手段を
   所定のトラックに送る検索手段と、情報を所定のセクタ
   に記録再生する一系統の情報記録再生手段とを具備し、
   前記光分配手段は前記ディスク状記録面に情報の記録再
   生を行うに際し、前記固定光学手段からのコリメート光
   を前記絞り光学手段に分配し、前記ディスク状記録面に
   絞り光学手段の絞り光を照射して前記情報記録再生手段
   によって情報の記録再生を行うことを特徴とした光情報
   記録再生装置。
5. 【請求項５】請求項３に記載の積層型光ディスクにレー
   ザ光を集光して信号を記録再生する請求項４記載の光情
   報記録再生装置において、光分配手段は固定光学手段か
   らのコリメート光を前記絞り光学手段に分配し、検索手
   段は絞り光学手段を前記記録面の内周から外周へ（また
   は、外周から内周へ）、次の記録面を外周から内周へ
   （または、内周から外周へ）と順次、記録面のトラック
   アクセス方向を反転して、情報記録再生手段によって前
   記記録面に情報を記録再生することを特徴とした光情報
   記録再生装置。
6. 【請求項６】情報の記録再生単位であるセクタに分割さ
   れたトラックを有するディスク状記録面をディスク回転
   軸にＮ面（Ｎ≧２）積層して固定した積層型光ディスク
   にレーザ光を集光して信号を記録再生する光情報記録再
   生装置において、レーザ光源とコリメート光学系と反射
   光学系および反射光検出系とを有する２つの固定光学手
   段と、前記固定光学手段で発生されたコリメート光を前
   記ディスク状記録面のそれぞれに集光するＮ個の絞り光
   学手段と、前記コリメート光を前記Ｎ個の絞り光学手段
   の内の２つに同時に選択的に分配する光分配手段と、前
   記絞り光学手段の絞り光を前記２つの記録面のトラック
   にフォーカス・トラッキングするサーボ手段と、前記絞
   り光学手段を所定のトラックに送る検索手段と、情報を
   所定のセクタに記録再生する２系統の情報記録再生手段
   とを具備し、前記光分配手段は前記ディスク状記録面に
   またがって情報の記録再生を行うに際して情報を記録再
   生中のディスク状記録面と、次に情報を記録再生するデ
   ィスク状記録面とに前記固定光学手段からの２つのコリ
   メート光を該当する絞り光学手段に分配し、同時に２つ
   の前記ディスク状記録面に絞り光学手段の絞り光を照射
   して、前記情報記録再生手段によって情報の記録再生を
   前記ディスク状記録面に連続的に行うことを特徴とした
   光情報記録再生装置。
7. 【請求項７】固定光学手段は、コリメート光学系と前記
   コリメート光学系を駆動するアクチュエータを有し、サ
   ーボ手段が前記アクチュエータを駆動して前記固定光学
   手段のコリメート光の出射角度を可変してフォーカスサ
   ーボを行う請求項４または６のいずれかに記載の光情報
   記録再生装置。
8. 【請求項８】請求項３記載の積層型光ディスクの情報の
   記録再生方法であって、ディスク回転軸に固定されたデ
   ィスク状記録面最初の記録面を内周から外周へ（また
   は、外周から内周へ）、次の記録面を外周から内周へ
   （または、内周から外周へ）と順次、記録面のアクセス
   方向を反転しながら情報の記録再生を行うようにした積
   層型光ディスクの情報記録再生方法。